बोसॉन पार्टिकल की परिभाषा

कण भौतिकी में, ए बोसॉन एक प्रकार का कण है जो बोस-आइंस्टीन सांख्यिकी के नियमों का पालन करता है। इन बोसों में ए क्वांटम स्पिन के साथ एक पूर्णांक मान होता है, जैसे 0, 1, -1, -2, 2, आदि। (तुलना करके, अन्य प्रकार के कण होते हैं, जिन्हें कहा जाता है फरमिओन्स, जिसमें आधा-पूर्णांक स्पिन हो, जैसे कि 1/2, -1/2, -3/2, और इसी तरह।)

बोसॉन को कभी-कभी बल कण कहा जाता है, क्योंकि यह बोसोन है जो भौतिक बलों की बातचीत को नियंत्रित करता है, जैसे कि विद्युत चुंबकत्व और संभवतः यहां तक ​​कि गुरुत्वाकर्षण भी।

बोसोन नाम भारतीय भौतिक विज्ञानी सत्येंद्र नाथ बोस के उपनाम से आया है, जो एक शानदार भौतिक विज्ञानी हैं। बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में बोस-आइंस्टीन नामक विश्लेषण की पद्धति विकसित करने के लिए अल्बर्ट आइंस्टीन के साथ काम किया आंकड़े। प्लांक के नियम (थर्मोडायनामिक्स सन्तुलन समीकरण को पूरी तरह से समझने के प्रयास में जो मैक्स प्लैंक के काम से बाहर आया था) श्याम पिंडों से उत्पन्न विकिरण समस्या), बोस ने पहले 1924 के पेपर में फोटॉन के व्यवहार का विश्लेषण करने की कोशिश की। उन्होंने आइंस्टीन को पेपर भेजा, जो इसे प्रकाशित करने में सक्षम था... और फिर बोस के तर्क को मात्र फोटॉनों से आगे बढ़ाने के लिए, बल्कि पदार्थ कणों पर भी लागू किया गया।

बोस-आइंस्टीन सांख्यिकी के सबसे नाटकीय प्रभावों में से एक भविष्यवाणी है कि बोसॉन अन्य बोसोन के साथ ओवरलैप और सह-अस्तित्व कर सकते हैं। दूसरी ओर, फर्में ऐसा नहीं कर सकतीं, क्योंकि वे इसका पालन करते हैं पाउली अपवर्जन सिद्धांत (रसायनज्ञ मुख्य रूप से जिस तरह से पाउली अपवर्जन सिद्धांत परमाणु नाभिक के चारों ओर कक्षा में इलेक्ट्रॉनों के व्यवहार को प्रभावित करते हैं, उस पर ध्यान केंद्रित करते हैं।) इसकी वजह से, फोटॉन के लिए यह संभव है। लेज़र और कुछ मामला एक की विदेशी स्थिति बनाने में सक्षम है बोस-आइंस्टीन घनीभूत.

क्वांटम भौतिकी के मानक मॉडल के अनुसार, कई मूलभूत बोसॉन हैं, जो छोटे से नहीं बने हैं कणों. इसमें मूल गेज बोसॉन, कण जो मध्यस्थता करते हैं, शामिल हैं भौतिकी के मूलभूत बल (गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर, जिसे हम एक क्षण में प्राप्त कर लेंगे)। इन चार गेज बोसनों में स्पिन 1 है और सभी प्रयोगात्मक रूप से देखे गए हैं:

• फोटोन - प्रकाश के कण के रूप में जाना जाता है, फोटॉनों सभी विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा ले जाते हैं और गेज बोसॉन के रूप में कार्य करते हैं जो विद्युत चुम्बकीय बातचीत के बल की मध्यस्थता करते हैं।
• ग्लुओं - ग्लून्स मजबूत परमाणु बल की अंतःक्रियाओं को मध्यस्थ करते हैं, जो एक साथ बंधते हैं क्वार्क बनाने के लिए प्रोटॉन तथा न्यूट्रॉन और एक परमाणु के नाभिक के भीतर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को भी एक साथ रखता है।
• डब्ल्यू बोसोन - कमजोर परमाणु बल की मध्यस्थता में शामिल दो गेज बॉसन में से एक।
• जेड बोसोन - कमजोर परमाणु बल की मध्यस्थता में शामिल दो गेज बॉसन में से एक।

उपरोक्त के अलावा, भविष्यवाणी की गई अन्य मूलभूत बोलियाँ हैं, लेकिन बिना स्पष्ट प्रयोगात्मक पुष्टि (अभी तक):

• हिग्स बॉसन - स्टैंडर्ड मॉडल के अनुसार, हिग्स बोसोन वह कण है जो सभी द्रव्यमान को जन्म देता है। 4 जुलाई 2012 को, लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि उनके पास यह मानने का अच्छा कारण है कि उन्हें हिगान बोसोन के प्रमाण मिले हैं। कण के सटीक गुणों के बारे में बेहतर जानकारी प्राप्त करने के प्रयास में आगे अनुसंधान जारी है। कण का अनुमान है कि क्वांटम स्पिन मान 0 है, यही कारण है कि इसे बोसॉन के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
• Graviton - ग्रेविटोन एक सैद्धांतिक कण है जिसका अभी तक प्रायोगिक रूप से पता नहीं चला है। चूंकि अन्य मूलभूत ताकतें - विद्युत चुंबकत्व, मजबूत परमाणु बल, और कमजोर परमाणु बल - सभी में समझाया गया है एक गेज बोसॉन की शर्तें जो बल की मध्यस्थता करती हैं, यह समझाने के लिए एक ही तंत्र का उपयोग करने का प्रयास करना केवल प्राकृतिक था गुरुत्वाकर्षण। परिणामी सैद्धांतिक कण ग्रेविटॉन है, जो कि 2 के क्वांटम स्पिन मूल्य का अनुमान है।
• बोसोनिक सुपरपार्टर - सुपरसिमेट्री के सिद्धांत के तहत, हर फ़र्मियन के पास एक तथाकथित-दूर-असंबद्ध बोसोनिक समकक्ष होगा। चूँकि इसमें 12 मौलिक फ़र्मेशन हैं, यह सुझाव देगा कि - यदि सुपरसिमेट्री सच है - एक और 12 हैं मौलिक अस्थिभंगों का अभी तक पता नहीं चल पाया है, क्योंकि वे अत्यधिक अस्थिर हैं और क्षय हो चुके हैं अन्य रूप।

कुछ बोसान तब बनते हैं जब दो या दो से अधिक कण मिलकर एक पूर्णांक-स्पिन कण बनाते हैं, जैसे:

• मेसॉनों - दो क्वार्क एक साथ बंधने पर मेसन्स बनते हैं। चूंकि क्वार्क्स फ़र्मियन होते हैं और आधे-पूर्णांक वाले होते हैं, अगर उनमें से दो एक साथ बंधे होते हैं, तो स्पिन परिणामी कण (जो व्यक्तिगत स्पिन का योग है) एक पूर्णांक होगा, जिससे यह ए बोसॉन।
• हीलियम -4 परमाणु - हीलियम -4 परमाणु में 2 प्रोटॉन, 2 न्यूट्रॉन और 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं... और यदि आप उन सभी स्पिन को जोड़ते हैं, तो आप हर बार पूर्णांक के साथ समाप्त करेंगे। हीलियम -4 विशेष रूप से उल्लेखनीय है क्योंकि यह अल्ट्रा-कम तापमान तक ठंडा होने पर सुपरफ्लूड हो जाता है, जिससे यह कार्रवाई में बोस-आइंस्टीन के आँकड़ों का एक शानदार उदाहरण है।

यदि आप गणित का अनुसरण कर रहे हैं, तो किसी भी मिश्रित कण जिसमें समान संख्या में फ़र्मेंस एक बोसान होने वाले हैं, क्योंकि आधे-पूर्णांक की एक समान संख्या हमेशा पूर्णांक में जुड़ने वाली होती है।